摘要：从技术管理和运行参数两方面入手，分析了影响抽油机井系统效率的各项因素，并在设备、参数调整、日常管理等方面提出了提高机采井系统效率方法。抽油机抽油机井系统效率是指抽油系统在一段时间内用于举升液体所消耗的有用功功率与电动机输入功率的比值，表达了该抽油机井的总体效益和能量的综合利用情况。
关键词：抽油机井；系统效率；影响；对策
一、影响因素
抽油机井系统效率影响因素多，管理难度大。从系统效率指标完成情况及理论计算，对机采井系统效率影响因素进行了全面剖析，其影响因素主要有以下几方面。
1.1技术管理
抽油机在运行过程中，技术管理对抽油机的运行参数、设备匹配等都起到一定的制约作用，因此对系统效率影响很大。
（1）机型。由于地下油层的各种情况是动态变化的过程，机采井实际采液也随之变化，随着油田开发的进一步深入，产液量逐步下降，部分老井机型偏大，影响系统效率。
（2）抽油杆。抽油杆工作时，不仅传递轴向拉压载荷，还传递轴向位移、速度和加速度。抽油杆在井下刚度相当低会引起杆柱的弯曲，使杆柱与油管柱产生接触摩擦，加大悬点载荷，随抽油杆直径增加，抽油杆重量增加，其悬点载荷增大，系统能耗加大，系统效率下降。
（3）功率利用率。目前，油田上普遍以游梁式抽油机为主，由于抽油机负载为周期性变化负载，同时考虑抽油机启动转矩及峰值电流等因素，投产时设计电动机往往偏大，产生载荷过低现象，造成电动机运行效率较低。
（4）平衡率。当抽油机不平衡时，上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机反而带着电动机运转，从而造成功率的浪费，降低电动机的效率和寿命。随着开采时间和井况的变化，抽油机井的平衡状态也随之变化，抽油机井系统的平衡度对抽油机井的系统效率影响较大。
1.2运行参数
（1）高沉没度。随着举升高度的增加，系统效率也增加。当下泵深度一定时，随着举升高度的增加，而抽油泵的沉没度逐渐变小，导致抽油泵的排量系数下降，使抽油泵产量减少，进而影响系统效率的提高。但举升高度并非越高越好。为了提高系统效率，就必须确定一个合理的举升高度，即确定合理的沉没度。
（2）高冲速。高冲速井的系统效率略低于低冲速井的系统效率。高冲速井的有功消耗大，参数匹配不够合理。因此，针对这部分井，建议重新匹配抽汲参数，采取换大泵后降参的方法，在保证产量的前提下降低消耗功率，提高系统效率。
二、提高机采井系统效率方法
（1）开展抽油机井机、杆、泵整体工艺参数优化技术。提高抽油机井系统效率的首要工作是要弄清地下供液能力，搞好供采协调和管柱设计，这是抽油机井系统效率的最大影响因素。因此，在确定合理工作参数的前提下，以降机型、降低电动机输入功率或机采成本为设计原则，根据油井动、静态参数，对杆柱组合、冲程、冲速、泵径及泵挂等工艺参数进行优化，提高机采井系统效率，降低能耗。统计随检泵作业应用抽油机整体工艺参数优化技术30口井，实施优化后，泵径增大3口井，泵径减小7口井，冲速降低10口井，冲程调大11口井，应用小功率低速电动机9口井。对比16口井数据，平均冲速由7.6次/ min调整为4.8次/ min，平均理论排由70.9 t／d下降到50.3 t／d，泵效由35．1％提高到55.7％，平均单井产液量增加，平均单井产油量增加0.2 t／d，平均系统效率由21.06％提高到29.16％，提高了8.1个百分点；综合节电率28.78％。
（2）提高功率利用率，解决“低、超负荷”问题。针对电动机装机功率不匹配，开展了电动机功率调整实验，避免电动机的“低、超负荷”现象。共进行功率调整26口井。调整后，装机功率由19．56 kW下降到14.69 kw，功率利用率由14.8％上升到23．51％，由14．8％上升到23.51％，系统效率由14.42％提高到15.98％，提高了1.56个百分点。
（3）调整机采井平衡。保持合调整机采井平衡。保持合理的平衡是抽油机井节能降耗的有效手段，研究新的平衡方式，实现随动平衡，使抽油机井运转过程中的平衡状态随负载的变化而调整，从而达到节能的目的。统计2015年以来，利用各种方法调平衡1241井次，平均平衡率由76．7％提高到92．1％，平均系统效率由13．21％提高到15．62％，提高了2．41个百分点。用抽油机负载的标准差平衡度（标准差与其平均值之比）显示抽油机负载的波动程度，把抽油机所能实现的标准差平衡度作为评价抽油机性能的关键指标。降低电动机的配置功率，提高电动机的负载率，按负载的大小和电动机的特性选择合适的电动机，使电动机尽可能地工作在高效区。在不改变电动机配置的情况下，抽油机平衡度越接近100%地面效率越高。我们根据抽油机性能测试平台的测试数据，回归出地面效率（，小数）与抽油机平衡度（b，小数）的关系为：
，曲线呈抛物线型。
另一方面，抽油机平衡度越高自然启动所需要的功率越小，电动机的配置功率就越小，从而提高电动机负载率和地面效率。
（4）治理高冲速井。因为高冲速对系统效率有一定的影响。2018年，加大了对高冲速井治理力度，全年对86口井进行高冲速治理，主要是对高冲速、高沉没度井，及时换大泵；对高冲速、沉没度稳定的井，在保证理论排量基本不变的情况下，随检泵作业放大一级泵，实现低冲速运行。治理后冲速由原来的8.2 次/min下降到5.1 次/min系统效率由12.61％提高到14.82％，提高了2.21个百分点。
（5)治理高沉没度井。为了提高有杆抽油系统效率，需确定一个合理的举升高度，即保持一个合理的沉没度。在取得真实液面的基础上，通过理论计算并结合现场实践，对油井的控套压制度进行细化管理，确保沉没度在最佳范围(260～330 m)内，提高抽油机井系统效率。利用举升高度可以得到动液面，进而计算出沉没度。因此，采取相应的措施，使沉没度保持在合理值附近，可使系统效率达到较高水平。统计2018年沉没度大于或等于300 m的井共有68口，平均系统效率14.45％。若其它生产参数不变，将沉没度大于300 m井的平均沉没度降低100 m进行计算，系统效率将达到16.16％，可提高O.53个百分点。因此，建议针对这部分高沉没度井，加大提液措施力度，合理匹配抽汲参数，控制合理沉没度范围，提高系统效率。
三、结论与认识
抽油机井系统效率是一项系统工程，涉及采油系统的．地面设备、井筒工艺、日常管理等多方面内容。提高系统效率的主要工作是加强机杆泵的选择、地面抽汲参数的调整、检泵作业、调平衡及各种节能设施的应用等技术管理和生产管理。各项生产管理工作的好坏直接影响系统效率的高低。为此，要从加强基础的管理工作做起，努力提高管理水平及系统效率。
论文作者:马建秋
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/9
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